无损检测

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韩新阳, 康静伟, 王楠, 刘秀成, 何存富

无损检测. 2023, 45(7): 1-6,84. https://doi.org/10.11973/wsjc202307001

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探讨了紫铜基板表面电镀镍膜拉应变的磁巴克豪森噪声测试和表征方法。首先，构建了能够同步测量电镀镍膜拉伸过程中应变和磁巴克豪森噪声信号的试验装置，获得了不同厚度镍膜中表面切向磁场强度信号，以及不同应变条件下的磁巴克豪森噪声，并从两种信号中筛选出对镍膜厚度、应变敏感的特征磁参量；最后，通过方程拟合分析了特征磁参量对镍膜厚度、拉应变的定量表征能力。结果表明，随着镍膜厚度增加，切向磁场强度的基波幅值（A₁）呈现良好线性下降趋势；磁巴克豪森噪声特征参量（M_max或M_mean）和拉应变的依赖关系服从指数型衰减函数关系。通过组合两种信号的特征参量，可以实现镍膜厚度和拉应变的定量检测。

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金属柱状体内部缺陷的超声检测及重构

张文学

无损检测. 2023, 45(7): 7-10. https://doi.org/10.11973/wsjc202307002

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超声检测既可检测金属柱状体工件的内部缺陷，亦可用于工件内部的缺陷重构和类型识别。为分析柱状工件内部缺陷的特征，提出了一种基于超声检测的金属柱状体的三维重构分析方法，采用有限元软件进行模拟，以得到金属柱状体工件内部的截面信号；然后通过B扫描成像对其像素点进行重组；最后利用体绘制技术对缺陷进行三维重构分析。试验结果表明，该方法可达到良好重构与分析金属柱状体工件内部缺陷的效果，允许误差满足要求。

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基于声弹性效应的螺栓轴向应力检测方法及系统

吕炎, 张现奇, 高杰, 宋国荣, 何存富

无损检测. 2023, 45(7): 11-15. https://doi.org/10.11973/wsjc202307003

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针对螺栓轴向应力的检测，开展了超声体波传播特性的理论与试验研究。基于声弹性效应，理论分析了轴向应力对螺栓的纵横波波速及长度的影响，同时提出了纵横波联合法数学模型，以实现螺栓轴向应力的准确性测量。设计了超声信号激励采集硬件电路，并开发相应的上位机软件，以此搭建螺栓组应力的超声检测系统。提取了M 24×100（螺纹直径×长度，mm）的10.9级碳钢螺栓的纵横波特征参数。结果表明，所选碳钢螺栓的应力测量值与实际应力值的平均误差小于5%，满足实际工况的使用需求。

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基于工业CT图像的零件尺寸测量方法

薛林, 张德健, 何群, 马凯, 徐佳龙

无损检测. 2023, 45(7): 16-19,60. https://doi.org/10.11973/wsjc202307004

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为了获得高精度工业CT尺寸测量结果，针对工业结构中常见的圆柱体提出了一种亚体素CT图像尺寸测量方法。首先使用MarchingCubes方法检测边缘点和法线，然后顶点沿着法线方向移动到梯度最大值处，最后采用点云分割方法获得圆柱体直径。在仿真数据中验证了该方法的测量精度优于全局表面测定方法的测量精度，具有一定的工程应用价值。

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基于声发射信号的风电塔筒疲劳寿命预测

张鹏林, 高铭泽

无损检测. 2023, 45(7): 20-24,29. https://doi.org/10.11973/wsjc202307005

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针对风电塔筒疲劳寿命难以有效预测的问题，提出了基于声发射特征参数融合退化曲线和PSO-LSTM （粒子群-长短时记忆）寿命预测模型的疲劳寿命预测方法。首先在实验室条件下基于声发射技术采集风电塔筒原材料（Q355E）疲劳全过程的声发射信号，从原始信号的时域与频域特征中提取特征参量，之后应用PCA （主成分分析）方法对特征参量进行融合，将第一主成分作为融合之后的特征曲线；最后以LSTM模型为基础，使用PSO算法优化模型参数，并建立PSO-LSTM模型来进行寿命预测。结果表明，使用优化模型的预测精度比单一模型的要高，具备一定的工业前景。

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基于声发射信号的桥式起重机主梁结构裂纹损伤检测

王博识, 刘延川, 李宏坤, 彭德锋

无损检测. 2023, 45(7): 25-29. https://doi.org/10.11973/wsjc202307006

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为了对桥式起重机的损伤情况进行判断，提出了一种基于声发射信号强度与持续时间关系的裂纹损伤检测方法。该方法通过对不同工况下声发射信号的持续时间和信号强度的关联点图的对比分析，提出了一种用于检测裂纹损伤的斜率趋势指标，并对桥式起重机主梁完整结构和与其材料相同的预制裂纹试验件进行了试验。结果表明，无缺陷起重机结构与缺陷起重机结构获得的关联图具有不同的斜率趋势，可以为起重机损伤情况的判断提供参考。

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飞机座舱密封系统的气体泄漏信号检测

尹大伟

无损检测. 2023, 45(7): 30-35. https://doi.org/10.11973/wsjc202307007

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飞机座舱密封系统是高空飞行中保障乘员生命安全的重要气密系统，需要定期或应急开展气体泄漏检测工作。传统检测方式错检、漏检率高，噪声环境复杂，难以实现定量检测并准确辨识气体泄漏信号。基于此，利用超声检测原理和座舱密封系统气体泄漏的小孔泄漏特征，根据气体泄漏孔处超声信号声压、声强与气体泄漏量之间的对应关系，推导得到座舱密封系统气体泄漏定量检测模型；针对强背景噪声环境下气体泄漏信号的检测需求，提出了改进的混沌Duffing振子方程，通过混沌阈值与噪声标准差、最大Lyapunov指数、系统相轨迹状态变化对比分析，以及开展飞机座舱气体泄漏检测实例分析，验证了该方法更适用于飞机座舱密封系统的气体泄漏信号辨识。

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基于Faster-RCNN的船舶焊缝X射线缺陷图像检测技术应用

卢志鹏, 黄凯华, 刘思明, 尹嘉雯, 周昌智

无损检测. 2023, 45(7): 36-40,64. https://doi.org/10.11973/wsjc202307008

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将目标检测网络Faster-RCNN应用在船舶焊缝X射线缺陷图像检测中，探讨了Faster-RCNN在X射线焊缝缺陷检测中的效果。针对船舶工业中的X射线焊缝图像，首先采用CLAHE方法对焊缝X射线图像进行预处理，并将焊缝中存在的气孔、裂纹、未熔合等5种具有典型特征的缺陷作为识别目标进行标注并对数据进行增强。在目标识别上，采用ResNet-50作为主干网络来减少梯度弥散现象提高模型准确率，并针对焊缝缺陷目标小的特点对RPN网络锚点参数进行改进优化，同时引入FPN网络提取缺陷特征。最后与其他检测算法进行对比，试验结果表明，该数据集在模型上的m_AP值达到96.33%，可以满足X射线焊缝缺陷自动化辅助检测要求。

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基于MEMS惯导系统的小口径油气管道中心线测绘技术

中心线测绘技术章卫文, 卢润坤, 陈金忠, 杨志强, 马义来, 梁闯, 周汉权, 孙静, 韩旭东

无损检测. 2023, 45(7): 41-44,52. https://doi.org/10.11973/wsjc202307009

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针对小口径管道内检测场景，提出了基于MEMS惯导系统的小口径油气管道中心线测绘技术，自研了基于捷联惯导平台的速度、位姿与位置解算算法。根据捷联惯导、轮式里程计的误差方程，使用卡尔曼滤波器对IMU输出信息进行补偿矫正，最后融合地表磁标记信息获得高精度的管道中心线位置信息。利用某内检测项目的实际检测数据进行算法效果验证，并对比了纯惯导方案与多传感器融合方案的效果。结果表明，提出的导航算法可以将检测精度控制在每公里1 m以内，改善了纯惯导测量的检测效果，满足工程应用对检测精度的要求。

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基于图嵌图卷积神经网络的复合材料缺陷定位

董文利, 王胜, 宗圣康, 马向东, 任毅, 郑凯, 张辉

无损检测. 2023, 45(7): 45-52. https://doi.org/10.11973/wsjc202307010

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针对复合材料层合板结构缺陷的快速检测定位，提出了一种基于超声导波的复合材料缺陷检测图嵌图卷积神经网络模型（G-GCN）。G-GCN通过构建导波信号相互关系的时空特征高级表征图，由局部-全局变换构建局部图，以表征单个导波信号内的相互关系信息；再基于局部图构建全局图，表征多个导波信号之间的相互关系信息；然后利用全局图输入图卷积神经网络模型训练学习，输出相应的复合材料缺陷预测，实现极少量传感器条件下的快速精准缺陷检测与定位。最后搭建了超声导波复合材料检测试验平台，验证了G-GCN的先进性和可靠性。

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多模式全聚焦法对焊缝内部条状缺陷的检测及定量

宋泽宇, 胡静, 莫润阳

无损检测. 2023, 45(7): 53-60. https://doi.org/10.11973/wsjc202307011

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研究多模式全聚焦方法对钢板对接焊缝内部不同倾斜角度缺陷的定量能力。以矩形刻槽代表焊缝内的条状缺陷，采用有限元方法获取刻槽单频散射系数，同时与波传播模型结合进行全矩阵数据模拟，对倾角不同的刻槽进行仿真成像。结果表明，LL-L，TT-T，TT-L等3种半跨模式可覆盖0°~40°倾角的缺陷，TL-LT，LL-LL，TL-TL，TT-TL，TT-LL等5种全跨模式可覆盖10°~70°倾角的缺陷，对缺陷角度表征能力最佳，应在实际检测中优先考虑。另外，刻槽长度定量易受散射强度影响，用同一阈值进行定量识别并不适合全部模式。

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基于DDA检测技术的管道焊缝一次透照长度计算

长度计算刘怿欢, 何深远, 赵聪

无损检测. 2023, 45(7): 61-64. https://doi.org/10.11973/wsjc202307012

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以数字探测器阵列（DDA）检测技术为研究对象，对压力管道数字射线检测中的纵缝透照、环焊缝中心透照、环焊缝源在外双壁单影透照、环焊缝源在内单壁单影透照的一次透照长度进行了推导计算，为压力管道焊缝的DDA检测提供理论和实践依据。

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反应堆压力容器厚壁焊缝的相控阵超声检测

叶新, 朱序东, 汤建帮, 余哲, 郭宗浩, 王韦强, 孙加伟

无损检测. 2023, 45(7): 65-69,75. https://doi.org/10.11973/wsjc202307013

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反应堆压力容器（RPV）的安全性是衡量核电安全的重要指标，而超声检测是RPV役前和在役检测监督的重要手段之一。以RPV厚壁筒体焊缝为对象，开展相控阵超声检测技术探讨，通过理论分析、仿真与试验对超声检测技术的探测和定量能力进行评估和验证，并与常规超声检测工艺进行了对比分析。结果证明，相控阵超声检测技术的探测能力和定量精度均可达到ASME规范中能力验证的要求，并且所采用的工艺能大幅提高检测可靠性、灵活度和效率。

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基于频域稀疏盲解卷积的奥氏体不锈钢TOFD盲区小缺陷定量检测

廖静瑜, 孙旭, 刘梓昱, 金士杰, 张东辉, 林莉

无损检测. 2023, 45(7): 70-75. https://doi.org/10.11973/wsjc202307014

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针对超声衍射时差法（TOFD）检测奥氏体不锈钢近表面盲区内小尺寸缺陷时的信号混叠及结构噪声问题，提出了频域稀疏盲解卷积法。在厚为35 mm奥氏体不锈钢试块TOFD近表面检测盲区内加工深为3.0 mm，高为3.0 mm的人工缺陷，基于匹配追踪算法（MP）对TOFD试验信号进行稀疏分解，解耦噪声部分，再利用同态变换并结合L₁，L₂范数约束建立反演问题目标函数，并利用内点法求解。结果表明，在无需参考信号的情况下，该方法能够分离TOFD表面直通波和缺陷上、下端点衍射波，计算求得缺陷深为3.04 mm，高为2.65 mm，最大误差不超过11.7%。

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全自动轮毂焊缝相控阵检测系统的研制

丁旭升, 付汝龙, 郑焕标, 杨青兰

无损检测. 2023, 45(7): 76-80. https://doi.org/10.11973/wsjc202307015

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为提高汽车轮毂的检测效率和降低检测成本，依据轮毂激光焊缝的结构特点，设计了一套全自动汽车轮毂焊缝相控阵检测系统。其采用轮毂卧式自转、相控阵电子扫描的扫查方式来识别缺陷区域与焊缝熔深区域。该系统可实现全型号轮毂的全自动输送、全自动上下料和全自动检测，无需人工操作，检测效率高；中空水浸池结构可实现非接触式水浸耦合，相控阵探头磨损为零，大大降低了检测成本，并且核心零部件不用浸泡水中，可靠性好。采用检测样轮进行检出率和准确率验证。结果表明，该系统能快速高效地对直径不大于680 mm的汽车轮毂内部激光焊缝进行全自动超声C扫描成像检测，预制缺陷检出率为100%。

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航空发动机涡轮叶片故障检测荧光线性显示分析

余郅, 王清艳

无损检测. 2023, 45(7): 81-84. https://doi.org/10.11973/wsjc202307016

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某型航空发动机试车后故障荧光渗透检测时，发现某级涡轮叶片存在线性显示。为了确定该线性显示的形成原因，对显示部位进行剖切及理化检测分析后确定：该线性显示为热裂纹，裂纹产生于铸造过程，且在试车过程中未出现扩展。结合该结论，针对涡轮叶片在制造阶段X射线检测工序和荧光渗透检测工序没有检出裂纹及裂纹形成的原因进行了分析，制订了相应的铸造工艺和无损检测工艺改进措施。

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专利精选

杨思雨

无损检测. 2023, 45(7): 85-88.

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深耕中国，追求卓越——访贝克休斯Inspection全球副总裁，Waygate Technologies业务首席执行官Ben Linke先生

朱绍华

无损检测. 2023, 45(7): 89-91.

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2023远东无损检测新技术论坛在天津召开

刘乐

无损检测. 2023, 45(7): 92-97.

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中广核集团核电站在役检查技术研发中心2022年度进展

陶于春, 林戈, 黄春明, 雷屹坤, 陈怀东

无损检测. 2023, 45(7): 98-102.

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2023年, 第45卷, 第7期　
刊出日期：2023-07-10

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